Boids
Boids är ett artificiellt livsprogram , utvecklat av Craig Reynolds 1986, som simulerar fåglarnas flockningsbeteende . Hans papper om detta ämne publicerades 1987 i konferensen ACM SIGGRAPH . Namnet "boid" motsvarar en förkortad version av "fågelliknande föremål", som syftar på ett fågelliknande föremål. "Boid" är också ett New York Metropolitan dialektuttal för "fågel".
Som med de flesta konstgjorda livssimuleringar är Boids ett exempel på framväxande beteende; det vill säga komplexiteten hos Boids uppstår från interaktionen mellan enskilda agenter (boids, i detta fall) som följer en uppsättning enkla regler. Reglerna som tillämpas i den enklaste Boids-världen är följande:
- separation : styr för att undvika att tränga ihop lokala flockkamrater
- anpassning : styr mot medelkursen för lokala flockkamrater
- sammanhållning : styr för att flytta mot medelpositionen (massacentrum) för lokala flockkamrater
Mer komplexa regler kan läggas till, såsom undvikande av hinder och målsökning.
Grundmodellen har utökats på flera olika sätt sedan Reynolds föreslog den. Till exempel, Delgado-Mata et al. utvidgade grundmodellen till att inkludera effekterna av rädsla. Lukt användes för att överföra känslor mellan djur, genom feromoner modellerade som partiklar i en fri expansionsgas. Hartman och Benes introducerade en kompletterande kraft till den anpassning som de kallar förändringen av ledarskap. Denna styrning definierar chansen för boid att bli en ledare och försöka fly.
Boids rörelser kan karakteriseras som antingen kaotiska (delade grupper och vilda beteenden) eller ordnade. Oväntade beteenden, som att dela upp flockar och återförenas efter att ha undvikit hinder, kan betraktas som framväxande.
Boids-ramverket används ofta i datorgrafik och ger realistiska representationer av fågelflockar och andra varelser, såsom fiskstim eller djurhjordar. Det användes till exempel i 1998 års videospel Half-Life för de flygande fågelliknande varelserna som sågs i slutet av spelet på Xen , som heter "boid" i spelfilerna.
Boids-modellen kan användas för direkt kontroll och stabilisering av team av enkla obemannade markfarkoster (UGV) eller mikroflygfordon (MAV) inom svärmrobotik . För stabilisering av heterogena UAV-UGV-lag anpassades modellen för att använda relativ lokalisering ombord av Saska et al.
Vid tidpunkten för förslaget representerade Reynolds tillvägagångssätt ett stort steg framåt jämfört med de traditionella teknikerna som används i datoranimation för filmer. Den första animationen som skapades med modellen var Stanley och Stella i: Breaking the Ice (1987), följt av en långfilmsdebut i Tim Burtons film Batman Returns (1992) med datorgenererade fladdermussvärmar och arméer av pingviner som marscherar genom gatorna från Gotham City.
Boids-modellen har använts för andra intressanta tillämpningar. Den har använts för att automatiskt programmera flerkanaliga internetradiostationer. Den har också använts för att visualisera information och för optimeringsuppgifter.
Biologen Richard Dawkins refererar till Boids-modellen i sin bok från 2009 The Greatest Show on Earth: The Evidence for Evolution .
Se även
externa länkar
- Craig Reynolds Boids-sida
- Förklaring av algoritm i pseudokod
- JavaScript-implementering
- JavaScript-implementering med Phaser Framework
- 3D Boids Simulering med OpenGL, som används av BBC:s Natural History Unit
- Live In-Browser 3D-simulering av fågelflockningsbeteende i Unity3D – Implementering med öppen källkod för Windows, Linux och Mac
- UNIX+Windows implementering med öppen källkod i C++, med hjälp av OpenGL och simuleringskontroller
- En java-implementering med javafx API
- GLSchool - en del av programvaran XScreenSaver
| Biologisk svärmning |  |
|
|---|---|---|
| Djurvandring | ||
| Svärmalgoritmer | ||
| Kollektiv rörelse | ||
| Svärmrobotik | ||
| Relaterade ämnen | ||